(57)【要約】【課題】輝度むらの発生を抑えつつ効率よく面発光させることができるエッジライト形面発光装置を提供すること。【解決手段】光拡散板６のエッジに沿って多数のＬＥＤ１４が配列されており、光拡散板６はエッジから導入されたＬＥＤからの光を面に直交する方向に導出するように機能する。前記光拡散板６の裏面側には光反射シート７が配置され、光拡散板６の前面には光拡散シート９が配置されると共に、光拡散シート９のさらに前面にプリズムシート１０が配置されている。前記光拡散板６は、光透過性樹脂素材に光透過性ビーズが分散されて成形されており、前記光反射シート７、光拡散シート９とプリズムシート１０による作用が相乗的に機能して、エッジからの入射光を輝度むらを抑えつつ効率よく面発光させることができる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの側端面に沿って発光光源が設置され、前記側端面から導入された発光光源からの光を面に直交する方向に導出する光拡散板と、
前記光拡散板の裏面に配置され、当該光拡散板の裏面側に導出されようとする光を反射する光反射シートと、
前記光拡散板の前面に配置され、当該光拡散板の前面側への光の導出効率を向上させると共に、面発光の均一性を向上させる光拡散シートと、
前記光拡散シートのさらに前面に配置され、前記光拡散シートを介して導出される光を正面方向に屈折させるプリズムシートとが具備され、
前記発光光源からの光が側端面に導入される前記光拡散板は、光透過性樹脂素材に光透過性ビーズが分散されて成形されていることを特徴とするエッジライト形面発光装置。
【請求項２】
前記発光光源が、複数のＬＥＤの直列回路により１つのブロックを構成し、前記各ブロックが給電端子間にそれぞれ並列接続されて前記光拡散板の側端面に沿って配列されていることを特徴とする請求項１に記載されたエッジライト形面発光装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、例えば店舗向けの壁掛けディスプレイやトレース用透過テーブル、さらには透過検査用のバックライト等にも利用することができるエッジライト形面発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば蛍光管等を内蔵してなる面発光装置が提供されており、この面発光装置には直下方式とエッジライト方式が存在している。前者の直下方式においては発光面（光拡散板）の背後に前記した蛍光管等の一次光源が配置される構成のために、面発光装置の全体が厚くなることは免れない。そこで、特に薄型化が要求されるこの種の面発光装置においては、エッジライト方式が採用される。
【０００３】
前記したエッジライト方式の面発光装置においては、透明または半透明樹脂板の側端面（エッジ）に沿って、例えば蛍光管等の光源を配置したものが最も基本的な構成として知られている。このようなエッジライト方式の面発光装置においては、一般に光源から離れるにしたがって到達する光量が少なくなるために、均一な面状光源を得ることは難しい。そこで、特許文献１には前記透明樹脂板の断面が光源から離れるにしたがって薄くなるような連続傾斜面とし、前記連続傾斜面に対してさらにフレネル形の反射面を施すと共に、光出射面を粗面化することで、均一な面状光源を得るようにした構成が開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−３３７０３号公報
【０００４】
前記特許文献１に開示された面発光装置によると、透明樹脂板の型による成形と、三次元彫刻を施すためのＮＣ処理を含む切削加工等が必要となり、その製造に多くの時間および手間を要し、必然的にコストを高騰させるという問題を抱えている。
【０００５】
一方、この種のエッジライト方式の面発光装置においては、樹脂製の導光板の板厚に比較して、一次光源として機能する前記蛍光管の直径が太く、蛍光管からの光を有効に導光板に導入することが難しい。このために、面発光の効率を著しく低下させるという問題を有している。このような問題を克服するために、蛍光管からの光を全反射させて前記導光板に導入させる反射部材を具備した面発光装置が特許文献２に開示されている。
【特許文献２】特開平５−５３１１１号公報
【０００６】
しかしながら、特許文献２に示された面発光装置によると、蛍光管を取り巻くようにして反射部材を配置した構成にされるため、面発光装置全体の厚さが増大することは免れず、薄型化を発揮させることができるエッジライト方式面発光装置における前記特質を生かすことができないという別の問題が発生する。しかも、前記蛍光管に点灯不良が発生した場合には、面発光装置としての機能を即座に失うことになり、信頼性の面においても改良する余地が残されている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
この考案は、前記した面発光装置の問題点に着目してなされたものであり、従来のように導光板の機械的な切削加工等を要することなく、エッジからの入射光を輝度むらの発生を抑えつつ効率よく面発光させることができる面発光装置を提供することを第１の課題とするものである。また、装置全体を薄型化させることができると共に、光源を分散化させて配列することによって、一部の光源に不良が発生しても、その場においては継続して利用することができる面発光装置を提供することを第２の課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した第１の課題を解決するためになされたこの考案にかかる面発光装置は、少なくとも一つの側端面に沿って発光光源が設置され、前記側端面から導入された発光光源からの光を面に直交する方向に導出する光拡散板と、前記光拡散板の裏面に配置され、当該光拡散板の裏面側に導出されようとする光を反射する光反射シートと、前記光拡散板の前面に配置され、当該光拡散板の前面側への光の導出効率を向上させると共に、面発光の均一性を向上させる光拡散シートと、前記光拡散シートのさらに前面に配置され、前記光拡散シートを介して導出される光を正面方向に屈折させるプリズムシートとが具備され、前記発光光源からの光が側端面に導入される前記光拡散板は、光透過性樹脂素材に光透過性ビーズが分散されて成形されている点に特徴を有する。
【０００９】
また、前記した第２の課題を解決するためになされたこの考案にかかる面発光装置は、前記発光光源が、複数のＬＥＤの直列回路により１つのブロックを構成し、前記各ブロックが給電端子間にそれぞれ並列接続されて前記光拡散板の側端面に沿って配列されている点に特徴を有する。
【考案の効果】
【００１０】
前記したエッジライト形面発光装置によると、発光光源からの光がエッジに導入される前記光拡散板は、光透過性樹脂素材に光透過性ビーズが分散されて成形されているので、エッジからの入射光を効率よくかつ均一に光拡散板内に伝達させることが可能となる。また光拡散板の前面には、光拡散シートが配置されているので、これにより光拡散板の前面側への光の導出効率を向上させることができると共に、面発光の均一性をさらに向上させることができる。さらに光拡散シートを介して導出される光を正面方向に屈折させるプリズムシートが具備されているので、裏面に配置された光反射シートによる作用が相乗的に機能して、エッジからの入射光を輝度むらを抑えつつ効率よく面発光させることが可能となる。
【００１１】
また、前記した面発光装置によると、複数のＬＥＤの直列回路により１つのブロックを構成し、前記各ブロックが給電端子間にそれぞれ並列接続されて前記光拡散板のエッジに沿って配列された構成にされているので、前記ＬＥＤの低消費電力特性ならびに長寿命による信頼性を確保することができる。これに加えて、たとえいずれかのＬＥＤに障害が発生しても、１つのブロックの消灯で済むことになり、したがってその場においては継続して利用することができる面発光装置を提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この考案にかかるエッジライト形面発光装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は面発光装置を正面から視た状態を示すものであり、この面発光装置は前面の発光面１が矩形状に形成されて、その上下左右辺がアルミ素材によるアングル部材２で囲まれた額縁形状を構成している。そして、図１に示す上側辺のアングル部材の一部には、電源スイッチ３および調光スイッチ４が配置され、さらに上側辺のアングル部材の一部からは、図示せぬ直流電源アダプタから給電を受ける電源ジャック５が導出されている。
【００１３】
図２は図１におけるＡ−Ａ線より矢印方向に視た状態の面発光装置の断面図、およびその一部を拡大して示したものであり、その拡大断面図は面発光装置の左側辺のアングル部材に相当する部分を主に示している。この拡大断面図に示されたとおり、面発光装置には矩形状に成形された光拡散板６が具備されており、この光拡散板６の裏面には光反射シート７が配置され、さらに光反射シート７の裏面には、面発光装置全体の補強材として機能するアルミ板８が配置されている。
【００１４】
また光拡散板６の前面には光拡散シート９が配置されると共に、さらに光拡散シート９の前面にはプリズムシート１０が配置されていて、前記光拡散板６は前記各シートによってサンドイッチ構造にされて補強材としての前記アルミ板８に取り付けられている。そして、面発光装置の上下左右の四辺において、前記アルミ板８とプリズムシート１０の両外側から挟持されるようにアルミ素材による前記したアングル部材２が取り付けられ、前記した額縁形状を構成している。
【００１５】
また前記プリズムシート１０のさらに前面には、アングル部材２により囲まれた発光面１の全面を覆うようにして例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）による光透過性の保護シート１１が貼着されている。なお、図２における符号１２は、補強材として機能する前記アルミ板８における裏面の四隅付近にそれぞれ取り付けられたゴム足であり、これにより面発光装置を例えば机上面に水平状態に載置させるか、または壁面に沿って垂直状態に設置させることができる。
【００１６】
また、図２に示されたように面発光装置の左側辺における前記アングル部材２内には、発光光源としての多数のＬＥＤ（発光ダイオード）１４が、その長手方向に沿って配列されており、各ＬＥＤ１４の発光部が前記した光拡散板６の側端面（エッジ）に対峙するようにしてベース基板１５にそれぞれ配列されている。なおこの実施の形態においては、面発光装置の右側辺における前記アングル部材２内にも同様に、各ＬＥＤ１４が配列されている。
【００１７】
ところで、前記した光拡散板６は、例えばアクリル樹脂などのように全反射の臨界角が大きな素材を用いることが望ましく、また前記樹脂素材に対して例えばガラスまたは合成樹脂素材による光透過性ビーズが分散されて成形されている。これにより、前記各ＬＥＤ１４によるエッジからの入射光を効率よくかつ均一に光拡散板６内に伝達させることが可能となる。
【００１８】
また、前記光拡散板６の裏面に配置された光反射シート７は、例えば白色の合成樹脂シート（レフホワイト）を好適に利用することができ、これにより光拡散板６の裏面側に導出しようとする光を効果的に光拡散板６側に反射させることができる。また、光拡散シート９としては、例えばポリカーボネート等の樹脂に光拡散剤を均一に分散させたものや、例えばポリエステルフィルムに光拡散剤を含有させた樹脂溶液を塗布したもの等を好適に利用することができる。光拡散シート９を前記した光拡散板６の前面に配置することにより、光拡散板６の前面側への光の導出効率を向上させることができ、さらに面発光の均一性を向上させることが可能となる。
【００１９】
さらに前記プリズムシート１０は、市販されている各種のものを使用することができる。このプリズムシート１０は、図には示されていないが、例えばプリズム角度が９０〜１００度程度の頂角を有するシートを利用し、そのプリズム形成面が発光面１側に向かうようにし、そのストライプが図１に示す状態で縦方向に向くように配置される。これにより、光拡散シート９を介して前面側に導出される光を正面方向に効果的に屈折させることができ、光拡散板６および光拡散シート９による光拡散効果と共に、発光面１の正面方向における輝度の向上を図ることができる。
【００２０】
加えて、図２に示されたように一次光源として機能するＬＥＤ１４からは、比較的高輝度の光がスポット光として出射するので、光拡散板６のエッジにおいて全反射の角度を持って入射する光量の割合が多く、したがって、より効率の高い面発光装置を提供することが可能となる。
【００２１】
図３は前記した発光光源としてのＬＥＤ１４の好ましい設置形態を説明するものである。図３に示す構成においては、直列接続された３つのＬＥＤ１４と、これにさらに直列接続された定電流抵抗１７が１つのブロックを形成し、このブロックがそれぞれ給電端子１８，１９間に並列接続され、各ＬＥＤ１４は前記したとおり光拡散板６のエッジに沿って配列されている。なお、図３においては紙面の都合で、２組の回路ブロックについて示しているが、他のブロックにおいてもその設置形態は同様となる。そして前記給電端子１８，１９には、図１に示した電源ジャック５を介して、図示せぬ直流電源アダプタから駆動電流が供給されるようになされる。
【００２２】
前記した構成によると、各ＬＥＤがブロックに分けられて給電端子間に並列接続された構成にされているので、そのうちのいずれかのＬＥＤに障害が発生しても、障害が生じた１つのブロックが消灯されるのみで、他のブロックに対して影響を及ぼすことはない。すなわち、全体としては僅かに光量は減少するものの面発光装置としての機能を失うことはないという実用的な効果を得ることができる。
【００２３】
なお、図３に示した例は、３つのＬＥＤの直列回路により１つのブロックを構成しているが、この１ブロックにおけるＬＥＤの数については、給電端子に供給される電源電圧との関係で、適宜設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この考案にかかる面発光装置の正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線より矢印方向に視た状態の断面図、および部分拡大図である。
【図３】この考案において好適に採用し得るＬＥＤの設置形態を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１          発光面
２          アングル部材
３          電源スイッチ
４          調光スイッチ
５          電源ジャック
６          光拡散板
７          光反射シート
８          アルミ板
９          光拡散シート
１０        プリズムシート
１１        保護シート
１２        ゴム足
１４        ＬＥＤ
１５        ベース基板
１７        定電流抵抗
１８，１９  給電端子
【図１】
0003122565.tif 000003
【図２】
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【図３】
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